Kafka权威指南
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1.5 起源故事

Kafka是为了解决LinkedIn数据管道问题应运而生的。它的设计目的是提供一个高性能的消息系统,可以处理多种数据类型,并能够实时提供纯净且结构化的用户活动数据和系统度量指标。

数据为我们所做的每一件事提供了动力。

——Jeff Weiner, LinkedIn CEO

1.5.1 LinkedIn的问题

本章开头提到过,LinkedIn有一个数据收集系统和应用程序指标,它使用自定义的收集器和一些开源工具来保存和展示内部数据。除了跟踪CPU使用率和应用性能这些一般性指标外,LinkedIn还有一个比较复杂的用户请求跟踪功能。它使用了监控系统,可以跟踪单个用户的请求是如何在内部应用间传播的。不过监控系统存在很多不足。它使用的是轮询拉取度量指标的方式,指标之间的时间间隔较长,而且没有自助服务能力。它使用起来不太方便,很多简单的任务需要人工介入才能完成,而且一致性较差,同一个度量指标的名字在不同系统里的叫法不一样。

与此同时,我们还创建了另一个用于收集用户活动信息的系统。这是一个HTTP服务,前端的服务器会定期连接进来,在上面发布一些消息(XML格式)。这些消息文件被转移到线下进行解析和校对。同样,这个系统也存在很多不足。XML文件的格式无法保持一致,而且解析XML文件非常耗费计算资源。要想更改所创建的活动类型,需要在前端应用和离线处理程序之间做大量的协调工作。即使是这样,在更改数据结构时,仍然经常出现系统崩溃现象。而且批处理时间以小时计算,无法用它完成实时的任务。

监控和用户活动跟踪无法使用同一个后端服务。监控服务太过笨重,数据格式不适用于活动跟踪,而且无法在活动跟踪中使用轮询拉取模型。另一方面,把跟踪服务用在度量指标上也过于脆弱,批处理模型不适用于实时的监控和告警。不过,好在数据间存在很多共性,信息(比如特定类型的用户活动对应用程序性能的影响)之间的关联度还是很高的。特定类型用户活动数量的下降说明相关应用程序存在问题,不过批处理的长时间延迟意味着无法对这类问题作出及时的反馈。

最开始,我们调研了一些现成的开源解决方案,希望能够找到一个系统,可以实时访问数据,并通过横向扩展来处理大量的消息。我们使用ActiveMQ创建了一个原型系统,但它当时还无法满足横向扩展的需求。LinkedIn不得不使用这种脆弱的解决方案,虽然ActiveMQ有很多缺陷会导致broker暂停服务。客户端的连接因此被阻塞,处理用户请求的能力也受到影响。于是我们最后决定构建自己的基础设施。

1.5.2 Kafka的诞生

LinkedIn的开发团队由Jay Kreps领导。Jay Kreps是LinkedIn的首席工程师,之前负责分布式键值存储系统Voldemort的开发。初建团队成员还包括Neha Narkhede,不久之后,Jun Rao也加入了进来。他们一起着手创建一个消息系统,可以同时满足上述的两种需求,并且可以在未来进行横向扩展。他们的主要目标如下:

· 使用推送和拉取模型解耦生产者和消费者;

· 为消息传递系统中的消息提供数据持久化,以便支持多个消费者;

· 通过系统优化实现高吞吐量;

· 系统可以随着数据流的增长进行横向扩展。

最后我们看到的这个发布与订阅消息系统具有典型的消息系统接口,但从存储层来看,它更像是一个日志聚合系统。Kafka使用Avro作为消息序列化框架,每天高效地处理数十亿级别的度量指标和用户活动跟踪信息。LinkedIn已经拥有超过万亿级别的消息使用量(截止到2015年8月),而且每天仍然需要处理超过千万亿字节的数据。

1.5.3 走向开源

2010年底,Kafka作为开源项目在GitHub上发布。2011年7月,因为倍受开源社区的关注,它成为Apache软件基金会的孵化器项目。2012年10月,Kafka从孵化器项目毕业。从那时起,来自LinkedIn内部的开发团队一直为Kafka提供大力支持,而且吸引了大批来自LinkedIn外部的贡献者和参与者。现在,Kafka被很多组织用在一些大型的数据管道上。2014年秋天,Jay Kreps、Neha Narkhede和Jun Rao离开LinkedIn,创办了Confluent。Confluent是一个致力于为企业开发提供支持、为Kafka提供培训的公司。这两家公司连同来自开源社区持续增长的贡献力量,一直在开发和维护Kafka,让Kafka成为大数据管道的不二之选。

1.5.4 命名

关于Kafka的历史,人们经常会问到的一个问题就是,Kafka这个名字是怎么想出来的,以及这个名字和这个项目之间有着怎样的联系。对于这个问题,Jay Kreps解释如下:

我想既然Kafka是为了写数据而产生的,那么用作家的名字来命名会显得更有意义。我在大学时期上过很多文学课程,很喜欢Franz Kafka。况且,对于开源项目来说,这个名字听起来很酷。因此,名字和应用本身基本没有太多联系。